do an mon hoc,thiet ke,che tao,bo hien thi,font chu cai,tren mot ma tran led,da sac,pham tien dung,ta minh cuong,nguyen thi trang
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ HIỂN THỊ FONT CHỮ CÁI TRÊN MỘT MA TRẬN LED ĐA SẮC
Phần I: MỞ ĐẦU
1.1Nhiệm vụ của đề tài
1.1.1 Dữ liệu cho trước:
-Nguồn cung cấp 220V/50Hz.
-Datasheet một số ma trận Led đa sắc chuyên dụng, các bộ font chữ tham khảo
-Hiển thị bộ font gồm 26 chữ cái không dấu (A - Z) Và 10 chữ số (0 – 9).
-Hiển thị lần lượt từng chữ, tuần tự theo 3 màu xanh, đỏ, vàng trên một ma trận Led.
-Các tài liệu, xưởng thực hành, vật dụng hỗ trợ liên quan.
1.1.2 Nội dung cần hoàn thành:
-Bản báo cáo về tiến độ thực hiện các công việc theo từng tuần, từng tháng.
-Thuyết minh đề tài (Phân tích yêu cầu, trình bày các giải pháp thực hiện, cơ sở-
- lý thuyết, quá trình thiết kế và thi công mạch, hướng phát triển và phạm vi ứng dụng của đề tài).
-Các bản vẽ thiết kế cho từng khối, cho toàn bộ module, đầy đủ và chính xác.
-Sản phẩm phải hoạt động tốt, đảm bảo tính kỹ thuật, mỹ thuật, đáp ứng đúng các yêu cầu của giáo viên hướng dẫn.
-Nộp thuyết minh và hoàn thành sản phẩm đúng thời gian quy định.
1.2. Phương án thực hiện:
Từ nhiệm vụ của đề tài ta sẽ thiết kế mạch gồm 1 ma trận led 8x8 sử dụng chíp 89c51 để viết chương trình điều khiển. Vì số bằng số cột và dùng linh kiện có sẵn (IC74245), lên phương pháp điều khiển là xuất dữ liệu ra hàng và quột cột, sử dụng đệm 74245 để quét cột và hàng. Với nội dung hiển thị chữ chạy bảng chữ cái và các số: “A B C D E F G H I K N M L K O P Q R S T U V W X Y Z: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 “.
Phần II: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
2.1 Vi điều khiển 89C51
2.1.1. Giới thiệu về họ vi điều khiển AT89C51:
AT89C51 là phiên bản có Rom nằm trên Chip là bộ nhớ Flash. Phiên bản này rất thích hợp cho các ứng dụng nhanh vì bộ nhớ Flash có thể xóa được dữ liệu chỉ trong vài giây (chứ không phải 20 giây như 8751). Dĩ nhiên là để dung AT89C51 cần có một bộ đốt ROM hỗ trợ bộ nhớ Flash, xong lại không cần bộ xóa, bộ nhớ Flash được xóa bằng bộ đốt PROM. Để tiện sử dụng, hiện nay hang Atmel đang nghiên cứu một phiên bản mới của AT89C51 có thể lập trình qua cổng COM của máy tính và như vậy sẽ không cần bộ đốt PROM.
2.1.2. Giới thiệu về cấu trúc phần cứng họ MCS-51:
Đặc điểm và chức năng hoạt động của họ IC MCS-51 hoàn toàn tương tự nhau. Ở đây giới thiệu IC AT89C51 là một IC điều khiển do hang intel của Mỹ sản xuất, chúng có những đặc điểm như sau:
-4KB EFROM bên trong
-128 byte RAM nội
-4 Port xuất nhập I/O 8 bit
-Giao tiếp nối tiếp
-64 KB cùng nhớ mã ngoài
-64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài
-Xử lý bit (hoạt động trên Bit đơn)
-210 vị trí có thể định vị Bit
-4 us cho hoạt động nhân, hoạt động chia
2.1.3. Khối điều khiển trung tâm (CPU):
Sơ đồ khối của một hệ vi xử lý:
a. Định nghĩa hệ vi xử lý:
-Khả năng được lập trình để thao tác trên các dữ liệu mà không cần sự can thiệp của con người.
-Khả năng lưu trữ và phục hồi dữ liệu.
b. Tổng quát hệ vi xử lý gồm:
-Phần cứng (hardware): Các thiết bị ngoại vi để giao tiếp với con người.
-Phần mềm (software): Chương trình để xử lý dữ liệu.
- CPU (Central Processing Unit): Đơn vị xử lý trung tâm.
- RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên.
- Rom (Read Only Memory): Bộ nhớ chỉ đọc.
- Interface Circuitry: Mạch điện giao tiếp.
- Peripheral Devices (Input): Các thiết bị ngoại vi (thiết bị nhập)
- Peripheral Devices (Output): Các thiết bị ngoại vi (thiết bị xuất).
- Addressbus: Bus địa chỉ.
- Data bus: Bus dữ liệu.
- Control bus: Bus điều khiển.
2.1.4 Đơn vị xử lý trung tâm:
- CPU đóng vai trò chủ đạo trong hệ vi xử lý, nó quản lý tất cả các hoạt động của hệ và thựchiện tất cả các thao tác trên dữ liệu.
- CPU là một vi mạch điện tử có độ tích hợp ca. Khi hoạt động CPU đọc mã lệnh được ghi dưới dạng cácbit 0 và bit 1 từ bộ nhớ, sau đó nó sẽ thực hiện giải mã các lệnh này thành các dãy xung điều khiển tương ứng với các thao táctrong lệnhđể điều khiển cáckhối khác thực hiện từng bước các thao tác đóvà từ đó tạo ra các xung điều khiển cho toàn hệ.
- IR/IP (Instruction Register/Intruction Pointer): Thanh ghi lệnh/con trỏ lệnh.
- PC (Program Counter): Bộ đếm chươngtrình.
- Instruction decode and control unit: Đơn vị giải mã lệnh và điều khiển.
- ALU (arithmetic and Logic Unit): Đơn vị số học và logic.
- Registers: Các thanh ghi.
- Khi hoạt động CPU sẽ thực hiện liên tục 2 thao tác: Tìm nạp lệnh và giãi mã thực hiện lệnh.
-Thao tác tìm nạp lệnh:
Nội dung của thanh ghi PC đượcCPU đưa lên bus địa chỉ.
Tín hiệu điều khiển đọc (Read) Chuyển sang trạng thái tích cực.
Mã lệnh (Opcode) Từ bộ nhớ được đưa lên bus dữ liệu.
Nội dung của thanh ghi PC tăng lên một đơn vị để chuẩn bị tìm nạp lệnh kế tiếp từ bộ nhớ.
-Thao tác giải mã - thực hiện lệnh:
- Mã lệnh từ thanh ghi IR được đưa vào đơn vị giải mã lệnh và điều khiển.
- Đơn vị giải mã lệnh và điều khiển sẽ thực hiện giải mã opcode và tạo ra các tín hiệu để điều khhiển việc xuất nhập dữ liệu giữ ALU và cácthanh ghi.
- Căn cứ trên các tín hiệu điều khiển này, ALU thực hịên các thao tác đã được xác định.
- Một chuỗi các lệnh (Opcode) Kết hợp lại với nhau để thực hiện một công việc có nghĩa được gọi là chương trình (Program) Hay phần mềm.
-Bộ nhớ bán dẫn là một khác rất quan trọng của hệ vi xử lý, các chương trình và dữ liệu đều được lưu giữ trong bộ nhớ.
-Bộ nhớ bán dẫn trong hệ vi xử lý gồm:
- ROM: Bộ nhớ chương trình _ lưu giữ chương trình điều khiển hoạt động của toàn hệ thống.
- RAM: Bộ nhớ dữ liệu _ lưu giữ dữ liệu, một phần chương trình điều khiển hệ thống, các ứng dụng và kết quả tính toán.
- Sơ lược về cấu trúc và phân loại ROM – RAM:
- ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chỉ đọc
- RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (bộ nhớ ghi đọc)
2.1.5 Các chân của chip 89C51:
a) Sơ đồ khối và chức năng các khối của chip 89C51:
- CPU (Central Processing Unit): Đơn vị xử lý trung tâm tính toán và điều khiển quá trình hoạt động của hệ thống.
- OSC (Oscillator): Mạch dao động _ tạo tín hiệu xung clock cung cấp cho các khối trong chip hoạt động.
- Interrupt control: Điều khiển ngắt _ nhận tín hiệu ngắt từ bean ngoài (INT0\, INT1\), từ bộ định thời (TIMER0, TIMER1) Và từ cổng nối tiếp (SERIAL PORT), lần lượt đưa các tín hiệu ngắt này đến CPU để xử lý.
- Other registers: Các thanh ghi khác _ lưu trữ dữ liệu của các port xuất/nhập, trạng thái làm việc của các khối trong chip trong suốt quá trình hoạt động của hệ thống.
- RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ dữ liệu trong chip lưu trữ các dữ liệu.
- ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chương trình trong chip lưu trữ chương trình hoạt động của chip.
- I/O ports (In/Out ports): Các port xuất/nhập _ điều khiển việc xuất nhập dữ liệu dưới dạng song song giữa trong và ngoài chip thông qua các port P0, P1, P2, P3.
- Serial port: Port nối tiếp _ điều khiển việc xuất nhập dữ liệu dưới dạng nối tiếp giữa trong và ngoài chip thông qua các chân TxD, RxD.
- Timer 0, Timer 1: Bộ định thời 0,1 _ dùng để định thời gian hoặc đếm sự kiện (đếm xung) Thông qua các chân T0, T1.
- Bus control: Điều khiển bus _ điều khiển hoạt động của hệ thống bus và việc di chuyển thông tin trên hệ thống bus.
- Bus system: Hệ thống bus _ liên kết các khối trong chip lại với nhau.
--------------------------------------------
MỤC LỤC
Lời mở đầu
Nhận xét của giáo viên
Nhận xét phản biện của giáo viên
Phần I: Mở đầu
1.1. Nhiệm vụ của đề tài
1.2. Phương án thực hiện
Phần II: Lý thuyết tổng quan
2.1. Vi điều khiển 89C
2.1.2. Giới thiệu về cấu trúc phần cứng AT89C
2.1.3. Khối điều khiển trung tâm
2.1.4. Đơn vị xử lý trung tâm
2.1.5. Các chân của chip 89C
2.1.6. Sơ đồ chân của chip 89C
2.2. IC nguồn 7805
2.3. IC 7424
2.4. Led ma trận 8x8 đa sắc
2.4.1. Điốt phát quang – led
2.4.2. Led ma trận 8x8 đa sắc
Phần III: Sơ đồ khối và chức năng các khối
3.1. Sơ đồ nguyên lý
3.2. Khối nguồn
3.2.1. Chức năng
3.2.2. Sơ đồ nguyên lý
3.3. Khối đệm dữ liệu
3.4. Khối hiển thị
3.5. Khối điều khiển
3.6. Sơ đồ mạch board
Phần IV: Lập trình
4.1. Lưu đồ thuật toán
4.2. Chương trình con cho màu đỏ
4.3. Chương trình điều khiển
Phần V: Kết luận
Tài liệu tham khảo
Mục lục
------------------------------------------
Keyword: download,do an mon hoc,thiet ke,che tao,bo hien thi,font chu cai,tren mot ma tran led,da sac,pham tien dung,ta minh cuong,nguyen thi trang
Nhận xét
Đăng nhận xét